JPH08953B2 - Manufacturing method of aluminum die-cast cylinder block - Google Patents
Manufacturing method of aluminum die-cast cylinder blockInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、内燃機関のシリンダブロックをアルミダ
イカストで製作するのに適用され、とくに複数のシリン
ダをつなげたサイアミーズ部を有するシリンダブロック
をアルミダイカストで製作するのに好適なアルミダイカ
スト製シリンダブロックの製造方法に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention is applied to manufacture a cylinder block of an internal combustion engine by aluminum die casting, and particularly has a siamese portion connecting a plurality of cylinders. The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum die-cast cylinder block suitable for manufacturing the cylinder block by aluminum die casting.
（従来の技術） 従来、内燃機関のアルミダイカスト製シリンダブロッ
クとしては、例えば第５図に示すものがあった。(Prior Art) Conventionally, as an aluminum die cast cylinder block for an internal combustion engine, for example, there is one shown in FIG.
すなわち、図において、シリンダブロック100は四気
筒用のものであり、各シリンダボア101,102,103,104は
一直線上に配列させたシリンダライナ105,106,107,108
によって形成されている。That is, in the figure, the cylinder block 100 is for four cylinders, and the cylinder bores 101, 102, 103, 104 are arranged in a straight line.
Is formed by.
これらのシリンダライナ105,106,107,108はそれぞれ
シリンダ109,110,111,112の内面に嵌合されており、各
シリンダ109,110,111,112の相隣り合う部分を密着させ
てサイアミーズ部200を形成し、シリンダブロック100の
長さを短縮できるようにしている。また、各シリンダ10
9,110,111,112の外側部分はウオータジャケット113とな
っている。These cylinder liners 105, 106, 107, 108 are fitted to the inner surfaces of the cylinders 109, 110, 111, 112, respectively, and the adjacent portions of the cylinders 109, 110, 111, 112 are brought into close contact with each other to form the siamese portion 200 so that the length of the cylinder block 100 can be shortened. . In addition, each cylinder 10
The outer portion of 9,110,111,112 is a water jacket 113.
この場合、シリンダライナ105,106,107,108は耐摩耗
性に優れた合金鋳鉄からなり、軽量化のためにシリンダ
ブロック100をアルミニウム合金（ADC10,ADC12）から製
作した場合のピストンとの摺動面の特性を向上させるよ
うにしている。In this case, the cylinder liners 105, 106, 107, 108 are made of alloy cast iron with excellent wear resistance, and improve the characteristics of the sliding surface with the piston when the cylinder block 100 is made of aluminum alloy (ADC10, ADC12) for weight reduction. I am trying.
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような従来のアルミダイカスト
製シリンダブロック100においては、例えば内燃機関運
転時の燃焼熱によりシリンダ109,110,111,112のうちと
くにサイアミーズ部200の温度が冷却不足からサイアミ
ーズ部200以外の部分よりも高温となる（例えば水温80
℃，湯温100℃,6000rpm×4/4にて測定した結果、サイア
ミーズ部200以外のシリンダ109,110,111,112の温度が12
0℃となったのに対し、サイアミーズ部200の温度は155
℃となった）。そのため、このサイアミーズ部200に不
可逆性の熱成長（上記のように155℃の温度でくり返し
使用していると約１×10-2％の率で寸法が増大する）が
おこって第５図ｔ寸法を大きくし、特に二番目および三
番目のシリンダボア102,103を第５図中左右方向に拡大
するように変形させてしまう。そして、この状態で運転
を続けると、特にシリンダボア102,103とピストンとの
クリアランスが増大し、場合によってはピストンのスラ
ップ現像を誘発させて打音を生ずる可能性があるととも
に、オイル上がりによりオイルの消費を増大させてしま
うという問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional aluminum die-cast cylinder block 100 as described above, for example, the temperature of the cylinders 109, 110, 111, 112 is particularly low due to insufficient cooling due to combustion heat during operation of the internal combustion engine. It becomes hotter than the part other than Siamese part 200 (for example, water temperature 80
The temperature of the cylinders 109, 110, 111, 112 other than the Siamese section 200 was 12
The temperature of the Siamese part 200 is 155
C became). Therefore, irreversible thermal growth (the size increases at a rate of about 1 × 10 -2 % when repeatedly used at a temperature of 155 ° C. as described above) occurs in the siamese portion 200, and the result is shown in FIG. The size is increased, and especially the second and third cylinder bores 102 and 103 are deformed so as to expand in the left-right direction in FIG. If the operation is continued in this state, the clearance between the cylinder bores 102, 103 and the piston in particular increases, and in some cases, slap development of the piston may be induced and a tapping sound may be generated, and oil consumption due to oil rising may occur. There was a problem that it would increase.
この発明の目的は、上記のような従来のサイアミーズ
部を有するアルミダイカスト製シリンダブロックのもつ
問題点に着目してなされたもので、静粛性に優れかつオ
イル消費の少ない軽量エンジンの製造に貢献することが
できるアルミダイカスト製シリンダブロックの製造方法
を提供することにある。The object of the present invention is made by focusing on the problems of the conventional aluminum die-cast cylinder block having the above-mentioned siamese portion, and contributes to the production of a lightweight engine having excellent quietness and low oil consumption. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a cylinder block made of aluminum die cast which can be manufactured.
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、複数のシリンダをつなげたサイアミーズ
部を有するシリンダブロックをアルミダイカストで製作
するに際し、前記シリンダブロックを鋳造後、加熱温度
Ｔ（℃）の加熱時間Ｈ（時間）との関係が、−6.12logT
＋14.22l0gH−10.95logT＋27.25となる加熱温度Ｔ
（℃），加熱時間Ｈ（時間）で熱処理を施してサイアミ
ーズ部に１×10-2％以上の熱成長による寸法増大変化を
生じさせ、この後各シリンダボアを仕上げ加工すること
を特徴としている。[Structure of the Invention] (Means for Solving Problems) The present invention is to manufacture a cylinder block having a Siamese portion connecting a plurality of cylinders by aluminum die casting, and after heating the cylinder block, heating temperature T ( The relationship between (C) and the heating time H (hour) is -6.12logT
+ 14.22l0gH-10.95logT +27.25 heating temperature T
It is characterized in that a heat treatment is performed at (° C.) for a heating time H (hour) to cause a dimensional increase change due to thermal growth of 1 × 10 −2 % or more in the siamese portion, and thereafter each cylinder bore is finished.
（実施例） 以下、この発明の一実施例によるアルミダイカスト製
シリンダブロックの製造方法を第１図に基づいて説明す
る。(Embodiment) A method for manufacturing an aluminum die cast cylinder block according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
すなわち、図において、シリンダブロック１は、シリ
ンダボア2,3,4,5を各々形成するシリンダライナ6,7,8,9
をシリンダ11,12,13,14内に圧入しているものであり、
前記シリンダ11,12,13,14は相隣り合う部分を連接させ
てサイアミーズ部20を形成し全長の短縮化を実現できる
ようにしている。That is, in the figure, the cylinder block 1 includes cylinder liners 6, 7, 8, 9 forming cylinder bores 2, 3, 4, 5 respectively.
Is press-fitted into the cylinders 11, 12, 13, and 14,
The cylinders 11, 12, 13, 14 are configured so that adjacent portions are connected to each other to form a siamese portion 20 so that the overall length can be shortened.
また、前記シリンダ11,12,13,14の外側部分にはウオ
ータジャケット15が当該シリンダ11,12,13,14に沿って
形成され、シリンダブロック１のトップデッキ1aにおい
て開放型としている。さらに、シリンダ11,12,13,14の
下部には図示しないクランクシャフトを支持するクラン
クシャフト支持部10を有するものである。A water jacket 15 is formed on the outer side of the cylinders 11, 12, 13, and 14 along the cylinders 11, 12, 13, and 14 so that the top deck 1a of the cylinder block 1 is open. Further, a crankshaft support portion 10 for supporting a crankshaft (not shown) is provided below the cylinders 11, 12, 13, and 14.
このような構造のシリンダブロック１は、、図示しな
い鋳造金型に、例えば、アルミニウム合金ダイカスト
（ADC10またはADC12）を加圧鋳造してシリンダライナ6,
7,8,9を除くシリンダブロック本体を作製し、このシリ
ンダブロック本体を加工工程および組立て工程の前に加
熱温度Ｔ（℃）と加熱時間Ｈ（時間）との関係が、−6.
12logT＋14.22logH−10.95logT＋27.25……（１）
となる加熱温度Ｔ（℃），加熱時間Ｈ（時間）で熱処理
を施し、この熱処理によりシリンダブロック本体に熱成
長による寸法増大変化を、特にシリンダ11,12,13,14の
サイアミーズ部20に１×10-2％以上の熱成長による寸法
増大変化を生じさせ、その後各シリンダボア2,3,4,5を
仕上げ加工する。他方、これとは別に耐摩耗性に優れた
鋳鉄を加圧鋳造してシリンダライナ6,7,8,9を作製し、
前記シリンダブロック本体の各シリンダ11,12,13,14内
に前記各シリンダライナ6,7,8,9を圧入することによっ
てシリンダブロック１を作製する。The cylinder block 1 having such a structure is produced by press-casting an aluminum alloy die casting (ADC10 or ADC12) into a cylinder die 6, which is not shown.
The cylinder block body except for 7,8,9 is manufactured, and the relationship between the heating temperature T (° C) and the heating time H (hour) is -6.
12logT + 14.22logH-10.95logT + 27.25 …… (1)
The heat treatment is performed at a heating temperature T (° C.) and a heating time H (hours), which causes a change in dimension of the cylinder block body due to thermal growth, especially in the siamese portion 20 of the cylinders 11, 12, 13, and 14. Dimensional change is caused by thermal growth of × 10 -2 % or more, and then each cylinder bore 2, 3, 4, 5 is finished. On the other hand, separately from this, cast iron with excellent wear resistance is pressure cast to produce cylinder liners 6, 7, 8 and 9.
The cylinder block 1 is manufactured by press-fitting the cylinder liners 6, 7, 8 and 9 into the cylinders 11, 12, 13 and 14 of the cylinder block body.
この発明の製造方法によるアルミダイカスト製シリン
ダブロック１では、前述のようにシリンダブロック本体
を鋳造後に熱処理によりサイアミーズ部20を含むシリン
ダブロック本体を少くとも１×10-2％以上、望ましくは
２×10-2％以上熱成長による寸法増大変化させ、そのの
ち各シリンダボア2,3,4,5を仕上げ加工し、その後シリ
ンダライナ6,7,8,9を圧入するようにしているが、サイ
アミーズ部20の熱成長率を上記の範囲とする理由は、前
述したように、内燃機関の運転時に、本発明の熱処理を
受けないシリンダブロックのサイアミーズ部は約155℃
前後となり、前記温度を繰り返し長時間受けていると、
サイアミーズ部は約１×10-2％成長して他の部分よりも
寸法増大率が大きくなることを知見したことに基づき、
シリンダブロックの仕上げ加工前に少くとも１×10-2％
以上あらかじめ成長させておけば、機関運転時の熱成長
を妨げるためである。In the aluminum die-cast cylinder block 1 according to the manufacturing method of the present invention, as described above, the cylinder block body including the siamese portion 20 is heat-treated after casting the cylinder block body at least 1 × 10 −2 % or more, preferably 2 × 10 2. -The size of the cylinder bores 2,3,4,5 is finished after the size is increased by thermal growth of 2 % or more, and then the cylinder liners 6,7,8,9 are press-fitted. As described above, the reason why the thermal growth rate of the cylinder block is within the above range is that when the internal combustion engine is operated, the siamese portion of the cylinder block not subjected to the heat treatment of the present invention is about 155 ° C.
Before and after, repeatedly receiving the temperature for a long time,
Based on the finding that the siamese portion grows about 1 × 10 -2 % and the dimensional increase rate becomes larger than other portions,
At least 1 x 10 -2 % before finishing the cylinder block
This is because if the above-mentioned growth is carried out in advance, thermal growth during engine operation will be hindered.
本発明者は、シリンダブロック１の特にサイアミーズ
部20の熱成長による二番目および三番目シリンダ3,4の
変形を調べるために、鋳造後のシリンダブロック本体の
加熱温度，加熱時間，熱成長率の関係を実験により調べ
た。その結果を第２図，第３図に示す。なお、本明細書
において熱成長率とは、熱負荷除荷後の熱負荷前に対す
る寸法増大率である。In order to investigate the deformation of the second and third cylinders 3 and 4 due to the thermal growth of the cylinder block 1, especially the siamese portion 20, the present inventor has investigated the heating temperature, heating time, and thermal growth rate of the cast cylinder block body. The relationship was investigated experimentally. The results are shown in FIGS. 2 and 3. In this specification, the thermal growth rate is the dimensional increase rate after the heat load is unloaded and before the heat load is applied.
本発明者は、第２図よりサイアミーズ部20を少くとも
１×10-2％以上成長させるためには、加熱時間Ｔ（℃）
と加熱温度Ｈ（時間）との関係が、−6.12logT＋14.22
logH−10.95logT＋27.25……（１）を満たす熱処理
を施せばよいことを知見した。ここで上記（１）式を満
たす熱処理条件とは、より具体的には210℃〜250℃で10
時間以内の処理、例えば第３図からわかるように210℃
×５時間、もしくは240℃×１時間,220℃×２時間のよ
うな処理である。第４図はアルミダイカスト製シリンダ
ブロックに対する熱処理条件と、該熱処理後のシリンダ
ブロックの硬さの関係とを調べた結果得られたグラフで
あり、（１）式の範囲以外の、あまり高温，長時間の熱
処理を施すと必要な熱成長率が得られないばかりでなく
シリンダブロック１の硬さも低下して機械的性質が劣化
するため望ましくないことがわかる。According to the present inventor, in order to grow the siamese portion 20 by at least 1 × 10 -2 % or more as shown in FIG.
And the heating temperature H (time) is -6.12logT + 14.22
It was found that heat treatment satisfying logH-10.95logT + 27.25 (1) should be performed. More specifically, the heat treatment condition that satisfies the above formula (1) is 210 ° C. to 250 ° C.
Processing within time, eg 210 ℃ as can be seen from Fig. 3
The treatment is performed for 5 hours, 240 ° C. for 1 hour, 220 ° C. for 2 hours. FIG. 4 is a graph obtained as a result of investigating the relationship between the heat treatment conditions for the aluminum die-cast cylinder block and the hardness of the cylinder block after the heat treatment. It can be seen that if the heat treatment is performed for a long time, not only the required thermal growth rate cannot be obtained, but also the hardness of the cylinder block 1 is lowered and the mechanical properties are deteriorated, which is not desirable.
また、本発明の熱処理を受けないシリンダブロック
は、内燃機関の異常高温時（オーバーヒート時等）後に
はサイアミーズ部が２×10-2％程度の率で成長すること
もあるため、鋳造後の熱処理でサイアミーズ部をあらか
じめ２×10-2％以上の成長を起こさせた後、仕上げ加工
して内燃機関を組み立てることがより望ましい。このよ
うな内燃機関にあっては、いかなる運転をした後でもシ
リンダボアの変形を防ぐことができる。Further, in the cylinder block which is not subjected to the heat treatment of the present invention, the Siamese portion may grow at a rate of about 2 × 10 -2 % after an abnormally high temperature of the internal combustion engine (such as overheating). It is more desirable to assemble the internal combustion engine by subjecting the siamese portion to growth of 2 × 10 -2 % or more in advance, and then finishing. In such an internal combustion engine, the deformation of the cylinder bore can be prevented even after any operation.
［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明によるアルミダイ
カスト製シリンダブロックの製造方法によれば、鋳造
後、加熱温度Ｔ（℃）と加熱時間Ｈ（時間）との関係
が、−6.12logT＋14.22logH−10.95logT＋27.25と
なる加熱温度Ｔ（℃），加熱時間Ｔ（時間）で熱処理を
施してサイアミーズ部に１×10-2％以上の熱成長による
寸法増大変化を生じさせ、その後各シリンダボアを仕上
げ加工することから、サイアミーズ部を有するシリンダ
ブロックがエンジン運転時の燃焼熱に対して安定したも
のとなり、したがって、シリンダボアの変形がないた
め、ピストンとのクリアランスを一定に保つことが可能
であり、それゆえ静粛性に優れかつオイル消費の少ない
エンジンの製造に貢献することができるという優れた効
果を奏するものである。[Effects of the Invention] As described above, according to the method for manufacturing an aluminum die-cast cylinder block of the present invention, the relationship between the heating temperature T (° C) and the heating time H (hour) after casting is -6.12. Heat treatment is performed at a heating temperature T (° C) and a heating time T (hours) of logT + 14.22logH-10.95logT + 27.25 to cause dimensional increase change due to thermal growth of 1 × 10 -2 % or more in the siamese portion, and thereafter. Since each cylinder bore is finished, the cylinder block with the siamese portion is stable against combustion heat during engine operation, and therefore there is no deformation of the cylinder bore, so it is possible to maintain a constant clearance with the piston. Therefore, it has an excellent effect that it can contribute to the production of an engine which is excellent in quietness and consumes little oil.
第１図はこの発明の一実施例によるアルミダイカスト製
シリンダブロックの外観斜視図、第２図および第３図は
第１図のシリンダブロックの加熱温度と加熱時間および
熱成長率との間の関係をそれぞれ測定した結果を示すグ
ラフ、第４図はシリンダブロックに対する熱処理条件と
シリンダブロックの硬さとの関係を調べた結果を示すグ
ラフ、第５図は従来のシリンダブロックの平面図であ
る。 １……シリンダブロック、2,3,4,5……シリンダボア、
6,7,8,9……シリンダライナ、20……サイアミーズ部。FIG. 1 is an external perspective view of an aluminum die cast cylinder block according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are the relationships among the heating temperature, heating time and thermal growth rate of the cylinder block of FIG. Fig. 4 is a graph showing the results of measuring the respective values, Fig. 4 is a graph showing the results of examining the relationship between the heat treatment conditions for the cylinder block and the hardness of the cylinder block, and Fig. 5 is a plan view of a conventional cylinder block. 1 …… Cylinder block, 2,3,4,5 …… Cylinder bore,
6,7,8,9 …… Cylinder liner, 20 …… Siamese section.
Claims (1)
を有するシリンダブロックをアルミダイカストで製作す
るに際し、前記シリンダブロックを鋳造後、加熱温度Ｔ
（℃）と加熱時間Ｈ（時間）との関係が、−6.12logT＋
14.22≦logH≦−10.95logT＋27.25となる加熱温度Ｔ
（℃），加熱時間Ｈ（時間）で熱処理を施してサイアミ
ーズ部に１×10-2％以上の熱成長による寸法増大変化を
生じさせ、その後各シリンダボアを仕上げ加工すること
を特徴とするアルミダイカスト製シリンダブロックの製
造方法。1. When manufacturing a cylinder block having a siamese portion connecting a plurality of cylinders by aluminum die casting, after heating the cylinder block, a heating temperature T
The relationship between (℃) and heating time H (hour) is -6.12logT +
14.22 ≦ logH ≦ −10.95logT +27.25 heating temperature T
Aluminum die casting, characterized by heat treatment at (℃) and heating time H (hour) to cause dimensional increase change due to thermal growth of 1 × 10 -2 % or more in the siamese portion, and then finish processing each cylinder bore Manufacturing method of manufactured cylinder block.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61057903A JPH08953B2 (en) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Manufacturing method of aluminum die-cast cylinder block |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP61057903A JPH08953B2 (en) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Manufacturing method of aluminum die-cast cylinder block |
Publications (2)
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| JPS62214161A JPS62214161A (en) | 1987-09-19 |
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- 1986-03-14 JP JP61057903A patent/JPH08953B2/en not_active Expired - Fee Related
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